Elektronenstahlschweißen

SCHWEISSTECHNIK

Elektronenstrahlschweißen

Lohnschweißen, Prototypen, Kleinserien – im Vakuum, mit höchster Präzision

ELEKTRONENSTRAHLSCHWEISSEN

Elektronenstrahlschweißen ist eines der leistungsfähigsten Fügeverfahren, das die moderne Fertigungstechnik kennt. Fokussierter Elektronenstrahl, Vakuumumgebung, präzise kontrollierte Energieeinbringung – das Ergebnis sind Schweißnähte, die sich in Reinheit, Tiefe und Reproduzierbarkeit von konventionellen Verfahren fundamental unterscheiden.

Die KE-Technologie GmbH betreibt mehrere Elektronenstrahlschweißanlagen und bietet EB-Schweißen als Lohnfertigung an – von der Einzelteilfertigung und Prototypentwicklung bis zur Kleinserie. Unsere Erfahrung mit dem Verfahren reicht in die Anfänge der 1970er Jahre zurück, als das Institut für Kernenergetik der Universität Stuttgart zu den Pionieren dieser Technologie in Deutschland gehörte.

DAS VERFAHREN

So funktioniert Elektronenstrahlschweißen

Beim Elektronenstrahlschweißen werden Elektronen in einem Strahlerzeuger erzeugt und beschleunigt. Aus einer direkt geheizten Wolframkathode treten Elektronen durch Glühemission aus und werden durch Hochspannungsfelder von 60 bis 175 kV auf annähernd halbe Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Der Strahl wird im Vakuum (ca. 10−4 hPa) erzeugt und durch elektromagnetische Spulensysteme fokussiert und positioniert. Die Schweißwärme entsteht durch Umwandlung der kinetischen Energie der auftreffenden Elektronen in thermische Energie – konzentriert auf einen Punkt von weniger als einem Millimeter Durchmesser.

Das Ergebnis: extreme Energiedichte, kontrollierter Tiefschweiß-Effekt, minimale Wärmeeinflusszone.

IHRE VORTEILE

Elektronenstrahlschweißen auf einen Blick

  1. 01Höchste Präzision durch elektromagnetische Strahlsteuerung
  2. 02Tiefschweißeffekt (Breite/Tiefe-Verhältnis 1:20)
  3. 03Geringe Querschrumpfung / Winkelverzug
  4. 04Geringste Wärmeeinbringung
  5. 05Hohe Leistungsdichte (> 1.000.000 W/cm²)
  6. 06Hohe Reproduzierbarkeit
  7. 07Auch Sonderwerkstoffe wie hochschmelzende Metalle (W, Ta)
TiefeBreite : Tiefe = 1 : 20
VORTEILE

Vorteile gegenüber konventionellen Schweißverfahren

Schweißen im Vakuum

Keine Oxidation, höchste Nahtqualität und Reinheit.

Keine Zusatzwerkstoffe

Artreiner Werkstoffverbund, keine Gefügebeeinflussung durch Fremdmaterial.

Hohe Reproduzierbarkeit

Vollständige Erfassung und Dokumentation aller Strahl- und Schweißparameter.

Tiefschweiß-Effekt

Schweißtiefen bis 200 mm erreichbar.

Mikroschweißungen

Einschweißtiefen unter 0,5 mm möglich.

Tiefe-Breite-Verhältnis > 20

Schmale, tiefe Nähte bei minimalem Werkstoffaufwand.

Minimale Wärmeeinflusszone

Geringe Beeinflussung des Grundwerkstoffs, nahezu verzugsfreies Bauteil.

Schnelles Abkühlen

Geringer Wärmeeintrag insgesamt, vorteilhaft für wärmeempfindliche Werkstoffe.

Nahezu alle metallischen Werkstoffe geeignet

Breite Werkstoffpalette, auch schwierig fügbare Materialien.

WERKSTOFFE

Geeignete Werkstoffe

Elektronenstrahlschweißen lässt sich auf nahezu alle metallischen Werkstoffe anwenden – darunter:

Stähle (Baustähle, Werkzeugstähle, nichtrostende Stähle)Titan und TitanlegierungenNickelbasislegierungenKupfer und KupferlegierungenAluminium und AluminiumlegierungenRefraktärmetalle (Wolfram, Molybdän, Niob)Dissimilare Werkstoffkombinationen
WERKSTOFFKOMBINATIONEN

Welche Werkstoffe sich verbinden lassen

Werkstoff auswählen und sehen, womit er sich verbinden lässt.

AUSGEWÄHLT

gut schweißbarbedingt schweißbar
ANLAGEN

Anlagenkapazitäten

Die KE-Technologie GmbH betreibt mehrere Elektronenstrahlschweißanlagen:

MerkmalSpezifikation
Kammervolumina0,3 bis 1 m³
Anlagenleistungen3 bis 15 kW
Max. Bauteilgröße (Standardkammer)Entsprechend Kammervolumen
Rotationssymmetrische Bauteile (Wellen u. ä.)Bis 1,5 m Länge (durch Kammerverlängerung)
SchweißtiefeBis 200 mm (Tiefschweiß-Effekt)
MikroschweißungenEinschweißtiefe < 0,5 mm
LEISTUNGEN

Unsere Dienstleistungen

Lohnschweißen

Wir schweißen Ihre Bauteile – von der Einzelfertigung über Prototypen bis zur Kleinserie mit Losgrößen bis 10.000 Teile pro Auftrag. Termintreue und Qualitätssicherung haben dabei oberste Priorität.

Konstruktion

Wir konstruieren ganze Baugruppen nach Ihren Vorgaben und setzen sie schweiß- und fertigungstechnisch um – von der ersten Skizze bis zum fertigen Bauteil.

Erweitertes Leistungsspektrum

Durch unsere enge Zusammenarbeit mit den Instituten der Universität Stuttgart können wir Ihnen zusätzliche Leistungen auf wissenschaftlichem Niveau anbieten:

  • Schliffuntersuchungen
  • Fluoreszierende Eindringprüfung (FPI)
  • Röntgenuntersuchungen
  • Schwingprüfungen

Diese Prüfmethoden ermöglichen, wo erforderlich, den formalen Nachweis der Schweißnahtqualität.

ANWENDUNGEN

Typische Anwendungen

Zahnräder und KupplungswellenWerkzeugmaschinenkomponentenElektrische Schaltkontakte aus KupferBauteile für Luft- und RaumfahrtBauteile für die AutomobilindustrieMedizintechnische Implantate und InstrumenteEnergietechnische Komponenten

Machbar oder nicht? Wir schauen es uns gerne an.

Schicken Sie uns Ihre Zeichnung oder Beschreibung – unsere Experten prüfen die Machbarkeit und melden sich mit einer Einschätzung.

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